Tener un vehículo ICE y no saber mucho sobre los detalles del proceso de repostaje no es gran cosa; es lo suficientemente sencillo como para que realmente no importe. Sin embargo, con los coches eléctricos es aconsejable que estés familiarizado con el proceso de carga, ya que tiene un impacto en la experiencia del usuario.
Cuando estás repostando esperas de dos a tres minutos, pagas el importe según el volumen de combustible que hayas recibido y listo. Sin embargo, si tienes un coche eléctrico, muy a menudo la “estación de combustible” es tu propia casa y necesitas tener conocimiento de tu instalación eléctrica y del equipamiento de tu coche. Y cuando cargas en estaciones de carga públicas, también hay cosas que necesitas saber, por ejemplo, la potencia máxima de carga del cargador y la de tu coche. Intentemos aclarar el tema de la carga.
Carga de CA
La inmensa mayoría de las sesiones de carga que se realizan en un vehículo eléctrico son de este tipo. El principio es simple. La interfaz doméstica o pública, ambas proporcionan corriente alterna. El cargador de a bordo del vehículo convierte la electricidad de CA en CC para cargar la batería.
Para determinar la potencia máxima de carga de nuestro coche necesitamos saber dos cosas. En primer lugar, las especificaciones eléctricas de nuestra instalación eléctrica doméstica o de la interfaz pública y las correspondientes especificaciones del cargador de a bordo del coche.
La instalación eléctrica doméstica podrá ser monofásica o trifásica. La potencia monofásica se calcula de la siguiente manera: P= V * I. La tensión monofásica depende de dónde vivas y en Europa es de 230V. Multiplicándolo por la corriente tenemos la potencia de carga que puede proporcionar la instalación eléctrica.
Por ejemplo si tenemos voltaje de 230V y corriente de 32A, la potencia de carga es de 7,36 kW (230V*32A). En el caso de electricidad trifásica, con voltaje de 400V y corriente de 32A, la potencia de carga se calcula de la siguiente manera: P= V * I * √3 = 400V * 32A * 1.732 = 22 kW. Es obvio que una instalación eléctrica trifásica puede proporcionar mucha más potencia que una instalación monofásica.
Vayamos ahora al coche. Si el cargador de a bordo coincide con la instalación eléctrica, la potencia suministrada al coche será la misma. Por ejemplo, si tienes un Mercedes-Benz EQS con el cargador de a bordo opcional de 22 kW, podrás aprovechar al máximo la instalación eléctrica trifásica anterior y cargar tu coche con 22 kW mediante el wallbox correspondiente. Lamentablemente, si tienes la instalación trifásica y conectas tu coche a un enchufe schuko (tipo F), con corriente típica de 10A, obtendrás apenas 2,3 kW.
Para calcular el tiempo de carga necesario para su automóvil, necesita el contenido energético neto de su batería en kWh y la potencia de carga neta. Si tiene un automóvil con una batería de 50 kWh, un cargador a bordo de 11 kW y una eficiencia típica del cargador del 94 %, entonces el tiempo de carga requerido es 50/(11*0,94) = 4 horas y 50 minutos. Sin embargo, esto es teórico y lo cerca que pueda estar o no de la realidad depende de la llamada curva de carga, que depende del vehículo. Normalmente, con las instalaciones domésticas y su menor rendimiento, se acercará bastante al número esperado.
Carga CC
En el ámbito de la carga CC, las cosas son mucho más sencillas. Dado que el cargador de CC proporciona corriente CC y la batería del vehículo eléctrico también es CC, el cargador a bordo es irrelevante en el proceso. La potencia de carga máxima que puede recibir la batería depende de dos factores: sus especificaciones y la capacidad del cargador rápido.
En general, las baterías de los vehículos eléctricos utilizan un voltaje de 400 V, pero últimamente los vehículos eléctricos modernos utilizan arquitecturas de más de 800 V; algunos ejemplos son Porsche Taycan, Audi E-Tron GT, Hyundai Ioniq 5, Kia EV6 y Lucid Air. Estos coches permiten cargar potencias de hasta 350 kW con los respectivos cargadores de 800V.
La gestión térmica juega un papel fundamental en la determinación de las tasas de carga. La mayoría de los vehículos modernos cuentan con sistemas de baterías refrigerados por líquido, un requisito para gestionar el intenso calor generado durante la carga rápida. Por el contrario, los modelos que dependen de la refrigeración por aire pasiva generalmente limitan su salida de carga de CC a 50 kW para evitar que la batería se sobrecaliente.
Para minimizar la degradación de la batería, los fabricantes de vehículos eléctricos generalmente recomiendan detener la carga de CC en la marca del 80%. Esta recomendación también está impulsada por la eficiencia, ya que la tasa de carga cae drásticamente más allá de este punto, lo que hace que el tiempo adicional necesario para alcanzar una carga completa sea poco práctico.
Una oportunidad perdida (?)
El proceso de carga sería mucho más sencillo si los vehículos eléctricos dependieran exclusivamente de energía CC. Si bien esta idea puede generar debate, adoptar un enfoque de CC únicamente eliminaría la necesidad de un cargador a bordo. Este cambio daría como resultado vehículos más livianos y asequibles y liberaría a los propietarios de la carga de almacenar cables de carga en su maletero o maletero.
En las configuraciones de carga doméstica, los usuarios instalarían cajas de pared de CC capaces de entregar hasta 22 kW, igualando el rendimiento de las cajas de pared de CA. Si bien las cajas de pared residenciales de CC se encuentran actualmente en el mercado, actualmente cuestan entre cinco y siete veces más que sus contrapartes de CA. Sin embargo, si todos los fabricantes se comprometieran exclusivamente con la carga de CC, se producirían economías de escala, lo que reduciría drásticamente el precio de los cargadores de CC de uso doméstico.
Se podría argumentar que esta elección debería haberse resuelto desde el inicio del movimiento de movilidad eléctrica, pero sigue sin resolverse. Como resultado, se destaca como quizás la oportunidad perdida más significativa para avanzar en la movilidad eléctrica en general.
